Improvement of pedicle screw placement with first-time use of patient specific drill guides by novice surgeon - 11/07/25

Doi : 10.1016/j.stlm.2025.100215 
Kyle Walker a, , Kunal Verma b, Michael Silverstein c, David Gurd d
a University of California - Davis Department of Orthopaedic Surgery. Attending Physician. 4860 Y St #1700, Sacramento, CA 95817, USA 
b Baylor College of Medicine. Medical Student. 2401 S 31st St, Temple, TX 76508, USA 
c Citrus Spine and Pain Center at Citrus Orthopaedics and Joint Institute. Attending Physician. 950 N Avalon Way Lecanto, FL 34461, USA 
d The Cleveland Clinic Foundation – Department of Orthopaedic Surgery. Attending Physician. 9500 Euclid Ave. Cleveland, OH 44195, USA 

Corresponding author: 4860 Y St #1700, Sacramento, CA 95817, USA.4860 Y St #1700SacramentoCA95817USA

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Abstract

Purpose

Accurate placement of pedicle screws is a key component of spine surgery. The goal of this study is to evaluate the accuracy and precision of a 3-dimensional (3D) printed patient-specific instrumentation (PSI) guide in improving pedicle screw trajectory placement for a first-time user.

Methods

A computed tomography scan of a cadaveric spine was obtained and 3D reconstructed virtually. One pedicle at each vertebra was randomized to the PSI or freehand (FH) grouping. Screw trajectories were virtually planned for T1-L5 vertebral levels. A junior orthopaedic surgery resident used the PSI to place a screw at 17 vertebral levels and then returned on a separate day to place screws using FH technique. No adjustments from the initial placement were allowed. Postoperatively the spine was rescanned and analyzed by a blinded senior attending surgeon for perforation, adequacy of placement, and likelihood of unfavorable outcome. The PSI grouping was analyzed objectively for deviation from the preoperative plan.

Results

Five of the FH screws were deemed to likely result in paralysis or major neurovascular injury vs zero in the PSI grouping (p-value 0.045). The mean PSI placement time was 47.9 s faster per level than the FH placement time (145.2 ± 74.4 vs 193.1 ± 43.0 s; p-value 0.032). The PSI trajectories were accurate within 2.75 mm and 9.0 degrees of the planned trajectories (p-value 0.045; p-value 0.036).

Conclusions

The PSI system appears to offer a relatively inexpensive, user-friendly, and sufficiently accurate solution to pedicle screw placement for even a novice surgeon using the technology for the first time.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Patient specific instrumentation, 3D printed, Pedicle screw, Posterior spinal fusion, Drill Guide, Preoperative Planning


Plan


 Statements and Declarations: The authors have no conflicts of interest to disclose.


© 2025  Publié par Elsevier Masson SAS.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 19

Article 100215- août 2025 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Impact of dry heat sterilization on the mechanical and functional performance of 3D printed medical devices for image-guided intervention
  • Mary Chase Sheehan, Sarah Kim, Sunandita Sarker, Govindarajan Srimathveeravalli
| Article suivant Article suivant
  • The future of 3D printing in instrumented implantable polymer meta-stents
  • C. Brosseau, G. Nocchiero, J. Ville

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.